太阳能光热转换技术在建筑中的利用.doc

1 太阳能光热转换技术在建筑中的应用 1 、前言太阳能光热转换技术在建筑中的应用, 实际上是利用建筑构本身所形成的集热、蓄热和隔热系统以及附加建筑物上的专用太阳能部件, 对太阳光进行光—热转换等来满足建筑物的热水供应、采暖、空调等方面的能耗需求, 从而达到减少建筑能耗, 节约常规能源, 改善生态环境的目的。太阳能光热转换技术和建筑结合具有很高的研究价值, 热水、供暖、空调对太阳能的利用已成为太阳能与建筑结合的关键之一。 2 、我国太阳能资源储量与分布一般以全年总辐射量( 单位为兆焦/米 2·年) 和全年日照总时数表示。我国属太阳能资源丰富的国家之一地球上太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。资源丰,辐射总量在 ′ 10 3~ ′ 10 6 兆焦/米 2· 年之间。全国总面积 2/3 以上地区年日照时数大于 2000 小时。属世界太阳能资源丰富地区之一;各地区资源分类见表 1 表1 我国各地区的太阳能资源及分布类型地区年日照时数年辐射总量 /M 2·Y 1 西藏西部、新疆东南部、青海西部、甘肃西部 2800 - 3300 6700-8374 2 西藏东南部、新疆南部、青海东部、宁夏南部、甘肃中部、内蒙古、山西北部、河北西北部 3000 - 3200 5862-6700 3 新疆北部、甘肃东南部、山西南部、陕西北部、河北东南部、山东、河南、吉林、辽宁、云南、广东南部、福建南部、江苏北部、安徽北部、 2200 - 3000 5024-5862 4 湖南、广西、江西、浙江、湖北、福建北部、广东北部、陕西南部、江苏南部、安徽南部、黑龙江 1400 - 2200 4187-5024 5 四川、贵州 1000 - 1400 3349-4187 研究成果表明,在太阳能利用方面具有经济价值的地区是年辐射总量高于 2200 小时的地区。各区的分界情况可见太阳能资源分布图。 2 3 、太阳能光热转换技术根据我国的实际情况, 在建筑中大力推广应用太阳能光热转换技术必将会把我国的建筑节能推广到一个新的阶段。在这些新技术中从其成熟的程度来讲, 首推太阳能热水器, 其次是太阳能采暖和太阳能空调。一下从这三个方面逐一进行介绍。(1) 太阳能热水器 1 、太阳能热水器的结构太阳能热水器从结构上分类可分为整体式和分体式。见下图整体式分体式整体式是将其主要部件集热器和水箱安装在统一的支架上由用户选用, 这种型式只考虑了自身的结构和功能, 而没有考虑与建筑的一体化结合, 因此只适用于四周空旷的低层建筑, 4 1 别墅型太阳能中央热水系统原理图当集热器感温探头处的温度T1 高于设定的水箱出口温度T2时, 控制器启动循环泵运行。循环泵使回路中的传热流体循环运行, 通过热交换器将太阳能集热器收集的热量传递到贮热水箱中。在循环泵运行过程中, 当温差小于一定值时, 循环泵将停止工作。当贮热水箱水温达到设定水温最大值时,控制器关闭循环泵。单向阀阻止贮热水箱中的热水上升到集热器中(在晚间) 。在日照不足时,贮热水箱的水可能达不到可用水温,电辅助加热器可加热贮热水箱的水,使其达到可用水温。与普通的太阳能热水器和其它热水加热形式相比较, 别墅型太阳能中央热水系统具有如下优异特点: 采用最新设计的热管集热器, 系统效率高; 采用双回路系统, 不怕冻, 四季都能